LeetCode_Python(20)_有效的括号

需求

给定一个只包括 '('、')'、'{'、'}'、'['、']' 的字符串，判断字符串是否有效。

有效字符串需满足：
左括号必须用相同类型的右括号闭合。
左括号必须以正确的顺序闭合。
注意：空字符串可被认为是有效字符串。

示例 1
输入: "()"
输出: true

示例 2
输入: "()[]{}"
输出: true

示例 3
输入: "(]"
输出: false

示例 4
输入: "([)]"
输出: false

示例 5
输入: "{[]}"
输出: true

解决方案

方法一

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1. 根据需求，左右必须是同类型的括号，且各类符号之间可以互相包含，但不能交叉，一旦出现交叉情况则说明是无效字符；

2. 循环判断字符串中是否存在()、[]、{}，如果存在则替换为空字符，直到将所有的括号剔除，如果最后字符串为空则说明是有效字符，否则是无效字符

3. 参考代码

def is_valid(s):
    while '()' in s or '[]' in s or '{}' in s:
        s = s.replace('()', '')
        s = s.replace('[]', '')
        s = s.replace('{}', '')
    return s == ''

s = '{([()})]'
print(is_valid(s))
False

方法二

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1. 构建以右括号为key，左括号为value的字典；

2. 遍历字符串
   为左括号时，直接添加到中间结果；
   为右括号时，通过字典获取对应的左括号，与中间结果的最后一个元素对比。1）如果不相等则说明是无效字符串，结束遍历，直接返回False；2）如果相等则删除中间结果的最后一个元素，继续遍历直到结束；
   遍历结束后，如果中间结果长度为1(默认的空字符)，说明添加的左括号都存在有效的右括号而被删除，是有效字符，否则是无效的。

3. 参考代码

def is_valid(s):
    d = {
        ')': '(',
        ']': '[',
        '}': '{'
    }
    item = [' ']
    
    for i in s:
        j = d.get(i, '')
        if item[-1] == j:
            item.pop()
        elif j:
            return False
        else:
            item.append(i)
    return len(item) == 1

s = '{([()})]'
print(is_valid(s))
False

方法三

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1. 该方法与方法二的思路一样，构建右括号对应左括号的字典，遍历字符串进行判断，该方法更简洁优雅，好理解；

2. 遍历字符串
   为左括号时，添加到中间结果，结束本次循环，开始下次循环；
   为右括号时：1）如果中间结果为空时，说明是无效字符串，结束循环返回False；2）中间结果不为空，对中间结果进行pop()操作(默认删除最后一个元素)，返回删除的元素，与右括号对比，如果不相等则说明是无效字符串，结束循环返回False；如果相等继续遍历直到结束；
   遍历结束后，如果中间结果为空，说明添加的左括号都存在有效的右括号而被删除，是有效字符，否则是无效的。

3. 参考代码

def is_valid(s):
    d = {
        ')': '(',
        ']': '[',
        '}': '{'
    }
    item = []

    for i in s:
        if i not in d:
            item.append(i)
            continue
        if not item or item.pop() != d[i]:
            return False
    return len(item) == 0

s = '{([()})]'
print(is_valid(s))
False